Análise espaço-temporal de componentes do balanço hídrico em um Latossolo

O monitoramento das variáveis que constituem a equação do balanço hídrico do solo em campo cultivado é necessário para avaliar com confiabilidade os períodos de déficits hídricos durante o ciclo das culturas, manejar a irrigação e quantificar perdas de nutrientes por lixiviação. Os componentes da equação do balanço hídrico podem variar no espaço e no tempo, e o estudo da estabilidade temporal da variabilidade espacial desses componentes é essencial para determinar quais são os pontos de observação no campo (locais) para monitorar a água do solo com precisão e esforço amostral reduzido. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os componentes do balanço da água (especificamente a variação de armazenamento de água do solo, drenagem interna e evapotranspiração real) de plantas de milho em um Latossolo Vermelho-Amarelo e analisar a variabilidade espacial e temporal, por meio da técnica de estabilidade temporal. O estudo foi realizado em uma área do Campus da ESALQ/USP, município de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil. O relevo da área experimental, que tem 1.500 m², é plano. Nessa área foram instalados 60 tubos de alumínio para acesso de uma sonda de nêutrons e 120 tensiômetros com manômetro de mercúrio (60 na profundidade de 0,75 m e 60 na profundidade de 0,85 m). Isso permitiu estimar a densidade de fluxo de água do solo na profundidade de 0,80 m por meio da equação de Darcy-Buckingham e o armazenamento de água na camada de 0,0-0,80 m, ao longo do ciclo da cultura. A precipitação pluvial foi medida por meio de um pluviômetro instalado no centro da área experimental, e a evaporação real foi considerada como desconhecida da equação do balanço hídrico. A pesquisa foi realizada dividindo o ciclo de cultivo em 13 períodos (P1 a P13). O uso da estatística descritiva foi feito para evidenciar a variação do comportamento dos dados após a remoção dos pontos discrepantes, que representaram entre 0,0 e 3,9 % dos pontos amostrais por período. O uso da estatística descritiva foi útil por ter apresentado a mudança no comportamento dos dados, após a retirada de valores discrepantes e extremos em alguns períodos. A técnica da estabilidade temporal é viável para avaliação do balanço hídrico no espaço e no tempo. Os coeficientes de correlação de Spearman entre os períodos indicaram estabilidade temporal para a armazenagem da água independentemente do teor de umidade do solo, mas não expressaram confiabilidade para a avaliação da drenagem interna e a evapotranspiração real da cultura. A evapotranspiração oscilou ao longo do ciclo da cultura mantendo-se praticamente constante nos períodos P5 a P9, em que houve maior desenvolvimento vegetativo das plantas.

Variação diurno-noturna do potencial mátrico e gradiente de potencial total da água no solo

O potencial mátrico em solos não saturados é um importante componente do potencial total e, portanto, deve ser medido da melhor forma possível. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência da temperatura do solo sobre o potencial mátrico e o gradiente de potencial total, durante a redistribuição da água num Latossolo Vermelho-Amarelo, em Piracicaba, SP, a partir de dados coletados por tensiometria. Em uma parcela circular de 3 m de diâmetro, foram instalados 10 tensiômetros com transdutor de tensão, modelo SWT3 da Delta-T, nas profundidades de 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; e 0,55 m, com os quais foram obtidos os potenciais mátricos para essas profundidades e o gradiente de potencial total, (ΔΦm/Δz)+1, para a profundidade de 0,25 m, com Δz de 0,1; 0,2; e 0,3 m, utilizando os tensiômetros instalados nas profundidades de 0,20 e 0,30; 0,15 e 0,35; e 0,10 e 0,40 m para ΔΦm, respectivamente. Na mesma parcela, foram também instalados termopares tipo T na superfície e nas profundidades 0,025; 0,050; e 0,075 m de solo. Ambas as leituras dos tensiômetros e termopares foram armazenadas em um Datalogger, Modelo DL2, da Delta-T, a idênticos intervalos de tempo. As avaliações detectaram oscilações na leitura do potencial mátrico da água no solo ao longo do dia e nos efeitos diferenciados nos tensiômetros instalados em profundidades diferentes, ocasionando oscilações também no gradiente de potencial total da água no solo. Os melhores horários para a realização das leituras dos tensiômetros são nas primeiras sete horas do dia ou após às 18 h.

Método alternativo para quantificação do intervalo hídrico ótimo em laboratório

O intervalo hídrico ótimo (IHO) é definido pela amplitude do teor de água (θ) no solo em que são mínimas as limitações ao crescimento vegetal, associadas à disponibilidade de água, aeração e resistência do solo à penetração (RP). Em geral, a determinação do IHO exige equipamentos de elevado custo, sendo laboriosa a obtenção dos dados de retenção de água e RP. O uso de membranas de pressão e placas porosas de Richards exige longo tempo para definir a curva de retenção de água no solo (CRA) em função do tempo de equilíbrio hidráulico, o qual depende das dimensões da amostra, do tipo de solo e da pressão aplicada. Atualmente, há disponibilidade de equipamentos para determinar o potencial de água do solo (ψ) com rapidez e menor custo como tensiômetros e equipamentos psicrométricos. O objetivo deste trabalho foi quantificar o IHO a partir do secamento de amostras indeformadas de solo em estufa elétrica com ventilação de ar e temperatura de 40 ºC (tempos de secamento de 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360 e 420 min), com subsequentes medições de ψ, utilizando tensiômetro ou psicrômetro, e medidas de RP, usando um penetrômetro eletrônico com aquisição automatizada de dados. A CRA e a curva de resistência do solo à penetração (CRS) foram adequadamente descritas utilizando o método proposto, que permitiu obter dados de θ e de RP em 10 dias e possibilitou ajuste acurado dos dados para descrever o IHO e alcançar a densidade crítica do solo (Dsc).

Determinação da tensão de água em solo agrícola usando um sensor de dissipação de calor

Um estudo foi realizado sob condições de laboratório e de campo objetivando avaliar um sensor de solo utilizado para determinação da temperatura e da tensão da água no solo. Devido à solubilidade do gesso, material poroso utilizado na fabricação dos sensores, houve redução em área da seção transversal e volume, e aumento da porosidade efetiva desses sensores, em relação aos valores observados antes do início dos testes. Os valores médios da temperatura observados com os sensores foram praticamente iguais aos observados com um termômetro de referência com precisão de 0,1°C. Quando sensores saturados foram instalados a 5 cm de profundidade em um solo franco-argilo-siltoso secado ao ar, em relação a valores de Delta T, o tempo de resposta do sensor à secagem foi um pouco superior a 24 horas. Valores de Delta T observados, tanto no laboratório quanto no campo, apresentaram maior variabilidade na faixa representativa de solo seco, em comparação com o solo úmido. Sob condições de campo, não houve diferença estatística (teste F; 5%) entre as médias de Delta T obtidas com os sensores de dissipação de calor instalados a 10 cm de profundidade e as médias de tensão obtidas com tensiômetros e transformadas para Delta T.

Influência da época de semeadura no comportamento de cultivares de arroz irrigado por aspersão em Selvíria, MS

Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da época da semeadura no comportamento de diferentes cultivares de arroz (Oryza sativa L.) de sequeiro (IAC 201, Carajás, Guarani, IAC 202, CNA 7800, CNA 7801, Caiapó, Rio Paranaíba e Araguaia) irrigados por aspersão, quanto à produção e qualidade dos grãos. As sementes foram semeadas no início da segunda quinzena dos meses de setembro, outubro, novembro, dezembro, janeiro e fevereiro. Os experimentos foram instalados no Município de Selvíria, MS, durante os anos agrícolas 1995/96 e 1996/97. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. O controle da irrigação foi realizado por meio de tensiômetros, e a suplementação hídrica foi realizada quando o potencial matricial atingiu -0,033 MPa, durante a fase reprodutiva e -0,058 MPa, nas demais fases. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que as cultivares CNA 7801, Carajás, IAC 201, CNA 7800 e IAC 202 apresentaram comportamento superior; a semeadura realizada em novembro propiciou produtividade mais elevada; semeaduras antecipadas (setembro-outubro) ou retardada (fevereiro) resultaram em menores índices de acamamento; as cultivares IAC 202, CNA 7800 e CNA 7801 apresentaram ausência ou baixo índice de acamamento, nas diferentes épocas de semeadura e, a semeadura retardada (fevereiro) proporcionou a obtenção de maior rendimento de inteiros.

Condutividade hidráulica de um Latossolo Vermelho em pousio e cultivo intensivo

O entendimento e a predição do fluxo de água no solo são essenciais ao manejo agrícola e ambiental. O objetivo deste trabalho foi determinar e comparar a condutividade hidráulica obtida com a técnica do perfil instantâneo no campo, em um solo mantido em pousio por seis anos e outro cultivado intensivamente por igual período. A técnica empregada para a obtenção da condutividade hidráulica foi a de Hillel. A quantidade de água no Latossolo Vermelho foi determinada convertendo-se os valores de potencial matricial da água no solo em umidade volumétrica, segundo a equação de van Genuchten. As determinações de potencial matricial foram realizadas nas profundidades de 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0 m, ao longo de 24 dias. Os maiores valores de condutividade hidráulica até a profundidade de 1,0 m ocorreram no solo em pousio. O parâmetro condutividade hidráulica saturada é o responsável pelos maiores valores da função K(teta) determinada em todas as profundidades, independentemente da umidade do solo utilizada como referência.

Evapotranspiração máxima do capim "Tanzânia" (Panicum maximum J.) em pastejo rotacionado, baseada na evaporação do tanque "Classe A " e no índice de área foliar

Em função do índice de área foliar (IAF) do Capim Tanzânia (Panicum maximum J.) e da lâmina de evaporação do tanque "Classe A" (ECA), foi gerado um modelo multiplicativo para determinar a evapotranspiração máxima (ETm) desse cultivo forrageiro. Foi adotada uma correlação entre a ETm em função da evaporação do tanque "Classe A" e do índice de área foliar (IAF), por meio de uma regressão linear múltipla dos valores logarítmicos, correspondentes a períodos diários durante 11 meses (janeiro a novembro de 2000). Considerando a dificuldade para determinar o IAF e aplicar como variável no modelo proposto, foi desenvolvido outro modelo por meio da correlação entre a ETm e as variáveis ECA e o valor equivalente de IAF, em dias de descanso (NDd), adotando-se como padrão o número de 33 dias como o máximo recomendado de descanso para capim Tanzânia, em condições irrigadas. Para avaliar os modelos, foram utilizados valores de ETm observados a campo durante quatro meses (agosto a novembro-2000) por meio do método de balanço hídrico do solo, monitorado com tensiômetros. Na validação do modelo, foram utilizados testes estatísticos recomendados na literatura, verificando-se bons ajustes entre os valores observados e estimados, recomendando-se a sua utilização para o manejo da irrigação de Capim Tanzânia, no Estado de São Paulo.

Crescimento inicial de duas cultivares de cafeeiro adensado influenciado por níveis de irrigação localizada

O experimento foi conduzido na Fazenda Água Limpa, Universidade de Brasília, tendo como objetivo avaliar o crescimento das cultivares de café IAPAR-59 e Obatã, submetidas a cinco níveis de irrigação por gotejamento durante o primeiro ano de formação e estudar formas de manejo da água do solo. O delineamento experimental usado foi o de blocos completos ao acaso para o fator irrigação em parcelas, com o fator cultivar em subparcela e o fator tempo em dias após o transplante (dat) em subsubparcela, com seis repetições. Os cinco níveis de irrigação foram tensões de 20; 40 e 60 kPa determinadas com o auxílio de tensiômetros, sistema Irrigas com tensão definida pelo próprio sensor e sem irrigação. As variáveis de crescimento avaliadas foram índice de área foliar, número de folhas, diâmetro do caule, altura de plantas e número de ramos plagiotrópicos. Aos 316 dat, os tratamentos irrigados tiveram o mesmo comportamento de crescimento, mas foram significativamente maiores em relação ao tratamento não irrigado. O sistema Irrigas mostrou ser uma opção para o manejo adequado da água com manutenção nula. As cultivares IAPAR-59 e Obatã têm comportamento de crescimento diferenciado, com todas as variáveis avaliadas favorecendo esta última.

Efeito de níveis de água, coberturas do solo e condições ambientais na temperatura do solo e no cultivo de morangueiro em ambiente protegido e a céu aberto

A temperatura do solo é um importante parâmetro no cultivo do morangueiro, pois interfere no desenvolvimento vegetativo, na sanidade e na produção. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes níveis de água, coberturas de canteiro em campo aberto e em ambiente protegido, na temperatura máxima do solo no cultivo do morangueiro. Foram realizados dois experimentos: um em cultivo protegido e outro a campo aberto, em Atibaia - SP, em esquema fatorial 2 x 3 (coberturas do solo e níveis de irrigação), em blocos ao acaso, com cinco repetições. As coberturas de solo utilizadas foram filmes de polietileno preto e transparente. A irrigação localizada foi aplicada por gotejo sempre que o potencial de água no solo atingisse -0,010 (N1), -0,035 (N2) e -0,070 (N3) MPa, em tensiômetros instalados a 10 cm de profundidade. A temperatura do solo foi avaliada por termógrafos, sendo os sensores instalados a 5 cm de profundidade. Houve influência do ambiente de cultivo, da cobertura do solo e dos níveis de irrigação na temperatura máxima do solo. A temperatura do solo sob diferentes coberturas dependeu não somente das características físicas do plástico, como também da forma de instalação no canteiro. A temperatura máxima do solo aumentou com a diminuição do potencial da água no solo, no momento da irrigação.

Avaliação de sistema alternativo de automação da irrigação do feijoeiro em casa de vegetação

O presente trabalho teve por objetivo avaliar um controlador alternativo para o manejo automático de sistemas de irrigação com tensiômetros adaptados. Cultivou-se o feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) submetido a quatro níveis de déficit hídrico (psi) (15; 30; 45 e 60 kPa) e três métodos de manejo da irrigação (M), sendo dois automatizados, utilizando tensiômetros com vacuômetro de mercúrio (Hg) e tensiômetros com vacuômetro de Bourdon (Vc), ambos adaptados, e o terceiro manejo, convencional, utilizando tensímetro portátil de leitura digital (Ts). Foi avaliado o funcionamento do controlador, a partir do volume de água aplicado e número de acionamentos, a produtividade de grãos e a eficiência de uso da água. Observou-se que tanto o rendimento quanto a eficiência de uso da água não foram afetados pelos métodos de manejo de irrigação. A variável volume de água aplicado foi afetada tanto pelo método (M) quanto pelas tensões (psi) e pela interação (M x psi). Apesar das falhas de operação apresentadas pelo tensiômetro de Bourdon adaptado, o controlador aplicou água no momento e na quantidade certa.

Influência do manejo da irrigação no meloeiro rendilhado cultivado em ambiente protegido

Visando a avaliar a cultura do melão rendilhado em função do manejo da irrigação, foi realizado um experimento em casa de vegetação com a cultivar Bônus nº 2, na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP. Foram avaliados dois sistemas de manejo (tensiômetro e lisímetro de tensão controlada), e dois níveis de fertilidade (presença e ausência de fertilizantes). O lisímetro de tensão controlada é um dispositivo que utiliza cápsula porosa, capaz de fornecer água automaticamente, acoplado a um tubo de Mariotte, que permite realizar leituras de volume de água consumido pela planta. Para os tratamentos com lisímetro de tensão controlada, a porosidade livre de água média (PLA) foi de 15%; já para os irrigados com base nos tensiômetros, a PLA permaneceu em média 35%, favorecendo boa relação ar-água durante todo o experimento. Com relação à variação temporal do potencial matricial do solo (média das três profundidades), os tratamentos com tensiômetro apresentaram valores médios de tensões com desvios de 9,10%, enquanto, para os tratamentos com lisímetro de tensão controlada, os desvios foram de 1,33%. Com manejo da irrigação por tensiômetros, sem adição de fertilizantes, a massa média dos frutos (1.070,4 g) quase duplicou em relação ao padrão mínimo comercial (550 g). Adicionando a fertirrigação nesse manejo, o incremento passou a ser de 4,5 vezes (2.493,8 g). O meloeiro apresentou baixo rendimento em condição de porosidade livre de água inferior a 20%.

Desenvolvimento de software e hardware para irrigação de precisão usando pivô central

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver softwares e hardwares para aplicação ao monitoramento e controle automático para a irrigação de precisão usando sistemas do tipo pivô central. O trabalho foi desenvolvido no Departamento de Engenharia Rural - LER, da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ, da Universidade de São Paulo - USP, em Piracicaba - SP. Foram utilizados componentes eletrônicos discretos, circuitos integrados diversos, módulos de radiofreqüência, microcontroladores da família Basic Step e um microcomputador. Foram utilizadas as linguagens Delphi e TBasic. O hardware é constituído de dois circuitos eletrônicos, sendo um deles para "interface" com o computador e o outro para monitoramento e transmissão da leitura de tensiômetros para o computador via radiofreqüência. Foram feitas avaliações do alcance e da eficiência na transmissão de dados dos módulos de radiofreqüência e do desempenho do software e do hardware. Os resultados mostraram que tanto os circuitos quanto os aplicativos desenvolvidos apresentaram funcionamento satisfatório. Os testes de comunicação dos rádios indicaram que esses possuem alcance máximo de 50 m. Concluiu-se que o sistema desenvolvido tem grande potencial para utilização em sistemas de irrigação de precisão usando pivô central, bastando para isso que o alcance dos rádios seja aumentado.

Distribuição da concentração de potássio no solo em lisímetros cultivados com amendoim

A aplicação de fertilizantes na agricultura pode provocar uma dinâmica de solutos no solo abaixo da zona radicular, podendo, além de provocar prejuízos econômicos, contaminar águas subterrâneas. O presente trabalho teve como objetivo acompanhar o processo de deslocamento do íon potássio (K+) em lisímetros preenchidos com solo de textura arenosa e cultivado com amendoim (Arachis hypogaea L.), sob diferentes condições de atenuação da densidade de fluxo radiante, como a utilização de filmes plásticos com diferentes espessuras (100 e 150 micras). O deslocamento do íon potássio (K+) foi monitorado por extratores de solução instalados em diferentes profundidades (15 e 25 cm), e o manejo da fertirrigação foi realizado com a utilização de tensiômetros. Concluiu-se que a baixa radiação solar incidente nos dois ambientes com coberturas plásticas afetou negativamente a produtividade do amendoim; o período em que o amendoim demanda maior quantidade de potássio ocorre dos 30 aos 55 dias após a semeadura; as plantas de amendoim não apresentaram deficiência nutricional com menor lixiviação de K+ para as camadas mais profundas do solo; nos lisímetros com cobertura plástica de 100 e 150 micras, ocorreu maior concentração de K+ na superfície do solo.

Viabilidade técnica e econômica da produção de ervilha (Pisum sativum L.) cultivada sob diferentes lâminas de irrigação

Realizou-se, com o presente trabalho, uma avaliação técnica e econômica da produção de ervilha (Pisum satiums L.) em função de lâminas de irrigação. O experimento foi instalado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado (DIC), com cinco tratamentos de reposição de água no solo (50; 75; 100; 125 e 150% da capacidade de campo) e quatro repetições. O momento de irrigar foi definido quando a tensão média da água no solo, obtida nos tensiômetros instalados na parcela com 100% de reposição de água, atingiu 15 kPa. Concluiu-se que a produção da cultura e o número de vagens por planta foram afetados pelo déficit e pelo excesso hídrico aplicados pelos tratamentos. A máxima produtividade obtida foi igual a 4.197 kg ha-1 com a aplicação de 188,4 mm de água, e a lâmina ótima econômica foi estimada em 187,4 mm; a eficiência no uso da água máxima foi de 27,23 kg ha¹ mm-1, para uma lâmina de 86,25 mm.

Eficiência no uso da água e interferência de plantas daninhas no meloeiro cultivado nos sistemas de plantio direto e convencional

Com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de plantio direto e convencional e estratégias de manejo de plantas daninhas na economia de água de irrigação na cultura do melão (Cucumis melo), conduziu-se um experimento na horta didática do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural do Semiárido, em Mossoró-RN, utilizando o delineamento experimental de blocos casualizados, no esquema de parcelas subdivididas. Nas parcelas foram avaliados dois sistemas de plantio (plantio direto e convencional) e, nas subparcelas, três sistemas de manejo de plantas daninhas (cobertura com filme de polietileno, mantido no limpo por meio de capinas e testemunha sem capinas). Avaliaram-se a densidade e a massa seca das plantas daninhas aos 30 dias após o transplante, a produtividade comercial e total e o consumo diário de água. O manejo da água foi realizado mediante a curva característica de água no solo para cada sistema de plantio a 15 e 30 cm de profundidade, e o controle da lâmina de água foi feito com base na leitura diária de um conjunto de tensiômetros instalados nas mesmas profundidades, de modo que se mantivesse a umidade do solo sempre acima de 75% da água disponível total. A partir da produtividade e do consumo de água, determinou-se a eficiência no uso da água (EUA), dada em kg m-3. Verificou-se que o sistema de plantio direto na palha reduziu a densidade populacional e a massa seca acumulada pelas plantas daninhas em 86,7 e 61%, respectivamente, em relação ao plantio convencional, e a interferência destas reduziu a produtividade comercial em 100% no plantio convencional e 36,5% no direto. A cobertura do solo com filme de polietileno no plantio convencional e no plantio direto e a palhada no plantio direto reduziram o consumo de água em 23% (388,8 m³ ha-1), 21% (363,0 m³ ha-1) e 13% (215,0 m³ ha-1), respectivamente, em relação ao tratamento com capinas no plantio convencional. A cobertura do solo com filme de polietileno nos dois sistemas de plantio ou com cobertura morta no plantio direto aumentou a eficiência no uso da água em relação ao solo sem cobertura. No tratamento sem capinas no sistema de plantio convencional, além da perda total na produtividade comercial, a interferência das plantas daninhas aumentou o consumo de água em 9,6%.